專利名稱：一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電裝置，具體是提供一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置存在著工作范圍窄、水能利用效率低、投資成本高和工作效率低等不足之處。大量的水資源一次性做功后白白的流掉，落后的技術(shù)設(shè)計使得投資成本過高、發(fā)電成本過高，且會造成水資源的極大浪費。
專利號為ZL01271038. 5的發(fā)明專利“水力發(fā)電裝置”所公開的技術(shù)方案，其提供了一種水力發(fā)電裝置，其在制造時確有一定的不足和不便。例如，葉輪的雙向推動，理論上是可以的，而在實際的制作和制造中卻很難實現(xiàn)葉輪周圍的水的密封。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對以上問題，提供一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，可以使水能循環(huán)使用、多次利用、重復(fù)做功，其可以提供較穩(wěn)定的電流、電壓，水能利用率提高，工作效率提高，制造成本降低，安裝維修方便。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，包括高位水箱和低位水箱，所述高位水箱頂部設(shè)置有防塵蓋和避雷裝置，所述高位水箱及低位水箱之間通過安裝有水泵的上水管相連通，高位水箱底部連接有錐體漏斗，所述錐體漏斗底端通過高壓出水口連接高壓輸水管的一端，所述高壓輸水管的另一端通過高壓輸水管法蘭連接總閥，所述總閥上設(shè)置總閥伺服電機(jī)，所述總閥通過高壓輸水管連接分流室，所述分流室分別通過左、右分水管連接發(fā)電體單體的進(jìn)水口，所述發(fā)電體單體通過排水口連接排水管，所述排水管連通低位水箱，所述的左、右分水管上設(shè)置左、右分水管法蘭，所述左、右分水管法蘭上設(shè)置主控閥，所述主控閥上連接主控閥微調(diào)電機(jī)，所述排水管上設(shè)置排水閥。
高位水箱上設(shè)置有溢流管。
高壓輸水管上設(shè)置有除沙裝置。
左、右分水管上設(shè)置備用閥。
發(fā)電體單體由四周的邊板圍成，所述邊板之間設(shè)置中間支撐板，且發(fā)電體單體分為上下兩層，上層為流體室，下層為發(fā)電機(jī)室，所述流體室內(nèi)設(shè)置有多個按矩陣布置排列的葉輪，所述葉輪之間設(shè)置有橫向阻流板，所述葉輪一側(cè)設(shè)置有葉輪半圓形護(hù)板，所述流體室一端轉(zhuǎn)彎處設(shè)置有弧形導(dǎo)流板，所述發(fā)電機(jī)室內(nèi)設(shè)置有與所述葉輪同軸安裝的永磁發(fā)電機(jī)。
發(fā)電體單體的進(jìn)水口及排水口之間連接有管路，所述管路上設(shè)置有高壓供水泵。
管路上設(shè)置有高壓供水備用泵。
發(fā)電體單體的流體通道的截面形狀為長方形。
發(fā)電體單體內(nèi)橫向阻流板設(shè)置在縱向排列的每個葉輪的中心處。
發(fā)電體單體的連接是由專用的截面形狀為長方形的發(fā)電體連接管接頭連接的。
排水閥上有排氣開關(guān)，以利于機(jī)組初始加水時的進(jìn)水排氣。
本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，具有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明完全實現(xiàn)了 “擴(kuò)壓引射”原理。
2、本發(fā)明做到了一次能量，倍壓量增，多次利用，重復(fù)做功，提高了整機(jī)使用效能。
3、由于錐體漏斗的設(shè)置和發(fā)電體單體內(nèi)葉輪的有序安裝所形成的流體通道，有效避免了本發(fā)明中散度能量衰減問題。
4、由于流體工作室內(nèi)的流體力發(fā)電用的可調(diào)速葉輪的矩陣排列，特別是導(dǎo)流板和橫向阻流板的合理設(shè)置，使得葉輪在前有進(jìn)水口、后有排水口的半封閉的特定環(huán)境中、在高壓水力的作用下，既減少了旋度能量衰減，又能使原有能量重復(fù)利用，從而增加了葉輪的輸出扭矩，相應(yīng)地增加了發(fā)電機(jī)輸出扭矩，提高了發(fā)電機(jī)輸出功率。
5、由于葉輪的特殊結(jié)構(gòu)和流體工作室的特定環(huán)境，使得每個葉輪在“液體不易壓縮”原理的前提下，都得到了同樣的轉(zhuǎn)速，使得每個葉輪避免了梯度能量衰減，都能以同樣的速度勻速同步運轉(zhuǎn)，保證了與葉輪配套安裝的多個永磁發(fā)電機(jī)都能以同樣穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速工作。大大避免了普通葉輪在普通環(huán)境中葉輪本身受水流沖擊時所受到的反向阻力，從而提高了能量利用率。
6、由于左右分水管中備用閥的設(shè)置，使得本發(fā)明左右發(fā)電體在某一塊發(fā)電體單體出現(xiàn)故障需要維修時，另一側(cè)的發(fā)電體還能照常工作(自動提速)，保證了正常發(fā)電運轉(zhuǎn)， 保證了用電單元的不停機(jī)停電。
7、制造成本低，維修費用低。
8、節(jié)省自然資源，適用范圍廣，沒有河流的地方也能使用。尤其是可避免因自然災(zāi)害造成的大電網(wǎng)大面積停電影響。
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，可有效避免梯度、旋度、散度能量衰減，能使水循環(huán)利用，多次重復(fù)做功，大量發(fā)電。


圖1是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)主視圖2是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)右視圖3是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)俯視圖(實施例1)；
圖4是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)俯視圖(實施例2)；
圖5是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的發(fā)電體單體結(jié)構(gòu)主視圖6是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的發(fā)電體單體結(jié)構(gòu)仰視圖7是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的發(fā)電體單體連接管接頭主視圖8是一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組的發(fā)電體單體連接管接頭右視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組作進(jìn)一步的描述。
實施例1
如附圖1-3所示，本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組包括高位水箱1和低位水箱2，所述高位水箱1頂部設(shè)置有防塵蓋3和避雷裝置4，所述高位水箱1及低位水箱2之間通過安裝有水泵5的上水管6相連通，高位水箱1底部連接有錐體漏斗7，所述錐體漏斗7底端通過高壓出水口 8連接高壓輸水管9的一端，所述高壓輸水管9的另一端通過高壓輸水管法蘭10連接總閥11，所述總閥11上設(shè)置總閥伺服電機(jī)12，所述總閥11通過高壓輸水管13連接分流室14，所述分流室14分別通過左、右分水管15連接發(fā)電體單體16 的進(jìn)水口 17，所述發(fā)電體單體16通過排水口 18連接排水管19，所述排水管19連通低位水箱2，所述的左、右分水管15上設(shè)置左、右分水管法蘭20，所述左、右分水管法蘭20上設(shè)置主控閥21，所述主控閥21上連接主控閥微調(diào)電機(jī)22，所述排水管19上設(shè)置排水閥23。
本實施例中，高位水箱1上設(shè)置有溢流管24。高壓輸水管9上設(shè)置有除沙裝置25。 左、右分水管15上設(shè)置備用閥26。
如附圖5、6所示，發(fā)電體單體16由四周的邊板161圍成，所述邊板161之間設(shè)置中間支撐板162，且發(fā)電體單體16分為上下兩層，上層為流體室163，下層為發(fā)電機(jī)室164，所述流體室163內(nèi)設(shè)置有多個按矩陣布置排列的葉輪165，所述葉輪165之間設(shè)置有橫向阻流板166，所述葉輪165 —側(cè)設(shè)置有葉輪半圓形護(hù)板167，所述流體室163 —端轉(zhuǎn)彎處設(shè)置有弧形導(dǎo)流板168，所述發(fā)電機(jī)室164內(nèi)設(shè)置有與所述葉輪165同軸安裝的永磁發(fā)電機(jī)169。
本實施例中，發(fā)電體單體16的流體通道的截面形狀為長方形。
發(fā)電體單體16內(nèi)橫向阻流板166設(shè)置在縱向排列的每個葉輪165的中心處。
如附圖7、8所示，發(fā)電體單體16的連接是由專用的截面形狀為長方形的發(fā)電體連接管接頭1610連接的。
排水閥23上有排氣開關(guān)，以利于機(jī)組初始加水時的進(jìn)水排氣。
實施例2
本實施例與實施例1的不同之處在于，發(fā)電體單體16的進(jìn)水口 17及排水口 18之間連接有管路27，所述管路27上設(shè)置有高壓供水泵觀。
本實施例中，管路27上還可以設(shè)置有高壓供水備用泵四。
左右發(fā)電體的高壓水的供應(yīng)可以轉(zhuǎn)換為由高壓供水泵觀提供。在發(fā)電機(jī)組進(jìn)入正常發(fā)電過程中，可以在開啟高壓供水泵觀的同時關(guān)閉排水閥23，發(fā)電機(jī)組即可進(jìn)入另一種供水發(fā)電狀態(tài)。為防止意外，高壓供水管道中又配置了高壓供水備用泵26。
除上述具體實施例外，本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組還有以下特點分流室14的左右出口都是長方形截面的專用管道接口，分別和截面為長方形的左右分水管15連接，并和發(fā)電體單體16上的截面為長方形的接口連接；截面為長方形的左右分水管15的中段設(shè)有特制的截面為長方形的左右主控閥21和左右主控閥微調(diào)電機(jī)22、截面為長方形的備用閥26;左右發(fā)電體是由多個發(fā)電體單體16組成，發(fā)電體單體16分上下兩層， 上層為流體室163，下層為發(fā)電機(jī)室164 ；發(fā)電體單體16中的流體室163是暢通無阻的長方形截面流管；發(fā)電體單體16中的長方形截面流體室163內(nèi)設(shè)有多個按矩陣布置排列的葉輪165、葉輪與葉輪之間的橫向阻流板166和葉輪半圓型護(hù)板167 ；截面為長方形的流體室四周的邊板161、流體室中間支撐板162、設(shè)置在流體室163 —端轉(zhuǎn)彎處的弧形導(dǎo)流板168。 流體室163的長方形截面流體通道內(nèi)的葉輪165可以采用《流體力發(fā)電用的可調(diào)速葉輪》 (ZL01223373. 0、ZL01223374. 9、ZL01223375. 7 的任意一種)；流體室 163 內(nèi)的葉輪 165 整齊排列；發(fā)電體單體16內(nèi)的下部發(fā)電機(jī)室164中設(shè)置有與葉輪165同軸安裝的永磁發(fā)電機(jī) 169。永磁發(fā)電機(jī)169必須是250 300轉(zhuǎn)/分內(nèi)的低速永磁發(fā)電機(jī)。
左右發(fā)電體的多個發(fā)電體單體16的連接分別是由專用的截面為長方形的發(fā)電體連接管接頭1610連接的，其截面為長方形。
在不改變高位水箱1的高度、容量、壓力以及不改變發(fā)電機(jī)輸出功率的大小或不改變發(fā)電機(jī)輸出扭矩的大小的情況下，可以根據(jù)用戶的用電需求，隨意的增減左右發(fā)電體單體16的數(shù)量。
橫向阻流板166設(shè)置在縱向排列的每兩個葉輪165之間的中心處。
導(dǎo)流板168為圓弧形結(jié)構(gòu)，使水流易于從進(jìn)水口到達(dá)排水口。導(dǎo)流板168的兩壁板間距比直行通道的要寬，以利于有效的排除和減少彎道阻力損失。
前述兩種實施例中，高位水箱1也可以由無塔自動供水設(shè)備代替。
上述方案中，高位水箱1、發(fā)電體16和低位水箱2內(nèi)在開機(jī)工作之前需預(yù)先注滿水，開機(jī)和停機(jī)是由排水閥23的開和關(guān)控制的。開始工作前，除了排水閥23是關(guān)閉的狀態(tài)外，總閥11和左、右主控閥21和備用閥沈都是開著的，工作前的注水排氣僅靠排水閥23 上的排氣開關(guān)控制完成。開機(jī)工作只需將排水閥23全打開即可，水泵5會自動將回水抽送到高位水箱1，以保持高位水箱1的上部水面線。
根據(jù)恒定流的連續(xù)性原理通過各過水截面的流量為一常數(shù)，
即=V1S1 = V2S2 =常數(shù)。而連續(xù)性原理實際上是運動學(xué)中的質(zhì)量守恒定理。對于不可壓縮的水流，單位時間流入Sl的質(zhì)量當(dāng)然要等于單位時間從S2流出的質(zhì)量，否則在Sl 與S2之間的管內(nèi)就會發(fā)生質(zhì)量缺少或堆積。高壓水流在高位水箱1的壓力作用狀態(tài)下，整個通道中的水便成為一個一定壓力的狀態(tài)，并且會像一個“集團(tuán)軍” 一樣整體向前位移。
發(fā)電體的通道內(nèi)只要有水流流過，發(fā)電體內(nèi)的許多葉輪165都會同時、同步、同速運轉(zhuǎn)；同時，與葉輪165相匹配的永磁發(fā)電機(jī)169也會同時、同步、同速運轉(zhuǎn)發(fā)電。為使高位水箱1常保持定量水位(保持壓力)，水泵5的開和關(guān)可采用自動水位斷路開關(guān)控制電路來控制完成。
以上所述的實施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，包括高位水箱和低位水箱，所述高位水箱頂部設(shè)置有防塵蓋和避雷裝置，所述高位水箱及低位水箱之間通過安裝有水泵的上水管相連通，其特征在于，所述的高位水箱底部連接有錐體漏斗，所述錐體漏斗底端通過高壓出水口連接高壓輸水管的一端，所述高壓輸水管的另一端通過高壓輸水管法蘭連接總閥，所述總閥上設(shè)置總閥伺服電機(jī)，所述總閥通過高壓輸水管連接分流室，所述分流室分別通過左、右分水管連接發(fā)電體單體的進(jìn)水口，所述發(fā)電體單體通過排水口連接排水管，所述排水管連通低位水箱，所述的左、右分水管上設(shè)置左、右分水管法蘭，所述左、右分水管法蘭上設(shè)置主控閥，所述主控閥上連接主控閥微調(diào)電機(jī)，所述排水管上設(shè)置排水閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的高位水箱上設(shè)置有溢流管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的高壓輸水管上設(shè)置有除沙裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的左、 右分水管上設(shè)置備用閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的發(fā)電體單體由四周的邊板圍成，所述邊板之間設(shè)置中間支撐板，且發(fā)電體單體分為上下兩層， 上層為流體室，下層為發(fā)電機(jī)室，所述流體室內(nèi)設(shè)置有多個按矩陣布置排列的葉輪，所述葉輪之間設(shè)置有橫向阻流板，所述葉輪一側(cè)設(shè)置有葉輪半圓形護(hù)板，所述流體室一端轉(zhuǎn)彎處設(shè)置有弧形導(dǎo)流板，所述發(fā)電機(jī)室內(nèi)設(shè)置有與所述葉輪同軸安裝的永磁發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的發(fā)電體單體的進(jìn)水口及排水口之間連接有管路，所述管路上設(shè)置有高壓供水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的管路上設(shè)置有高壓供水備用泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的發(fā)電體單體的流體通道的截面形狀為長方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的發(fā)電體單體內(nèi)橫向阻流板設(shè)置在縱向排列的每個葉輪的中心處。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的發(fā)電體單體的連接是由專用的截面形狀為長方形的發(fā)電體連接管接頭連接的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電裝置，具體是提供一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組。其結(jié)構(gòu)包括高位水箱、低位水箱、發(fā)電體單體及將其連接成一個循環(huán)通路的管路，其水流通過依次高位水箱、發(fā)電體單體、低位水箱，最后再回到高位水箱的流動循環(huán)，從而實現(xiàn)循環(huán)水發(fā)電的最終目的。本發(fā)明的一種可獨立運行的循環(huán)水發(fā)電機(jī)組，可有效避免梯度、旋度、散度能量衰減，能使水循環(huán)利用，多次重復(fù)做功，大量發(fā)電。
文檔編號F03B13/00GK102536600SQ20121000981
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者梅長生 申請人:梅長生, 陳鳳亭